[发明专利]强水力联系下注浆堵水的方法及装置

权利要求书

1.强水力联系下注浆堵水的方法，其特征在于：包括以下步骤：

通过采空积水区物探情况，获得水力通道的位置，并依据水力通道的位置设计钻场的位置及注浆钻孔的参数；

根据所述钻孔的参数，进行钻孔作业并进行孔口管下设；

孔口管下设完毕后，进行注浆作业；

待注浆结束凝固后，使用清水对钻孔进行耐压试验；

所述钻孔作业中采用分段式循环注浆法，包括以下步骤：

①使用开口钻头进行开孔，钻孔出现不返水的现象时立即停止钻进，提钻并准确丈量钻杆余尺；

②若钻杆和钻头均未堵塞，则判定为钻孔漏水，需对孔壁周围进行注浆加固；

③孔壁加固后，若钻孔开始返水，继续实施钻进，钻孔钻进至预设位置前进行最后一次注浆加固孔壁；

④钻孔最后一次孔壁加固结束后使用比开口钻头小一号的钻头进行扫孔；

⑤然后下设小于钻孔孔径的孔口管，且孔口管下设长度不大于孔深的一半深度。

2.根据权利要求1所述的强水力联系下注浆堵水的方法，其特征在于：所述钻场位置施工设置混凝土基础，本次注浆钻孔包含若干个钻孔，且所述钻孔按单排孔布置，且开孔位置均位于混凝土基础上。

3.根据权利要求2所述的强水力联系下注浆堵水的方法，其特征在于：设计布置注浆钻孔10个，终孔位置间距4.5m～10m，孔深20.3m～35.5m。

4.根据权利要求1所述的强水力联系下注浆堵水的方法，其特征在于：注浆作业时，使用注浆泵向钻孔内注入水泥浆液，直待压力达到3MPa且维持时间不少于3分钟后，方可停止注浆；

第一次注浆结束8h后水泥已凝固，进行第二次注浆直至孔壁周围岩石裂隙充满水泥浆；

注浆结束待凝固16h后，使用清水对钻孔进行耐压试验，试验压力控制为3MPa，如果试验压力维持3MPa持续时间不少于30min，则该孔注浆工作结束。

5.根据权利要求1所述的强水力联系下注浆堵水的方法，其特征在于：所述注浆包括三级水灰比的浆液，所述浆液的水灰重量比分别为2:1、1:1、0.5:1。

6.根据权利要求5所述的强水力联系下注浆堵水的方法，其特征在于：所述浆液包括水泥浆和/或掺合料；所述掺合料为砂、水玻璃、大豆和石子。

7.根据权利要求6所述的强水力联系下注浆堵水的方法，其特征在于：所述砂为粒径不大于2.5mm的硬质天然砂或人工砂，砂砾细度模数不大于2.0，含泥量不大于3％；所述水玻璃的模数为2.4～3.0，浓度为30～45波美度；所述石子的粒径为5mm～15mm。

8.实施权利要求1至4任一项所述的强水力联系下注浆堵水的方法的装置，其特征在于：包括钻杆，所述钻杆为螺旋钻杆，所述钻杆中间部分为光杆部，所述光杆部上间距设置有两台肩(3)，两个所述台肩(3)外侧均设置有耐磨套(4)，所述耐磨套(4)的外径与螺旋钻杆外径相等；所述钻杆内沿轴线开设有通水孔(5)，所述钻杆的两端分别设置有公头螺纹和母头螺纹。

9.根据权利要求8所述的实施强水力联系下注浆堵水的方法的装置，其特征在于：所述螺旋钻杆的螺旋部分上设置有相同螺距的螺旋叶片(2)，所述螺旋叶片(2)的外径小于螺旋钻杆的螺旋部(1)外径。